/*
 * To change this template, choose Tools | Templates
 * and open the template in the editor.
 */
package des;

/**
 *
 * @author morfant
 */
public class DESCypher {

    //Число битов в байте.
    private static final int NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE = 8;
    //Число битов в шифруемом блоке сообщения.
    private static final int MSG_BLOCK_LENGHT_IN_BITS = 64;
    //Число раундов шифрования.
    private static final int NUMBER_OF_ROUNDS = 16;
    //Размер ключа в битах.
    private static final int KEY_SIZE = 56;
    //Матрица первоначальной перестановки блока сообщения..
    static final int[] INIT_MSG_BLOCK_PERMUTATION = {
        58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
        60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
        62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
        64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
        57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,
        59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,
        61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,
        63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7
    };
    //Матрица инверсной перестановки блока сообщения.
    static final int[] INV_MSG_BLOCK_PERMUTATION = {
        40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
        39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,
        38, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,
        37, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,
        36, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,
        35, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,
        34, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,
        33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25
    };
    //Матрица первоначальной перестановки ключа.
    static final int[] INIT_KEY_PERMUTATION = {
        57, 49, 41, 33, 25, 17, 9,
        1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
        10, 2, 59, 51, 43, 35, 27,
        19, 11, 3, 60, 52, 44, 36,
        63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
        7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
        14, 6, 61, 53, 45, 37, 29,
        21, 13, 5, 28, 20, 12, 4
    };
    //Матрица инверсной перестановки ключа.
    static final int[] INV_KEY_PERMUTATION = {
        14, 17, 11, 24, 1, 5,
        3, 28, 15, 6, 21, 10,
        23, 19, 12, 4, 26, 8,
        16, 7, 27, 20, 13, 2,
        41, 52, 31, 37, 47, 55,
        30, 40, 51, 45, 33, 48,
        44, 49, 39, 56, 34, 53,
        46, 42, 50, 36, 29, 32
    };
    //Массив смещения данных ключа для раунда.
    static final int[] KEY_SHIFT = {
        1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1
    };
    //Матрица расширения.
    static final int[] EXPANSION_MATRIX = {
        32, 1, 2, 3, 4, 5,
        4, 5, 6, 7, 8, 9,
        8, 9, 10, 11, 12, 13,
        12, 13, 14, 15, 16, 17,
        16, 17, 18, 19, 20, 21,
        20, 21, 22, 23, 24, 25,
        24, 25, 26, 27, 28, 29,
        28, 29, 30, 31, 32, 1
    };
    //S-box матрица.
    static final int[] S_BOX = {
        14, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7, // S1
        0, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8,
        4, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0,
        15, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13,
        15, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10, // S2
        3, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14, 12, 0, 1, 10, 6, 9, 11, 5,
        0, 14, 7, 11, 10, 4, 13, 1, 5, 8, 12, 6, 9, 3, 2, 15,
        13, 8, 10, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9,
        10, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8, // S3
        13, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10, 2, 8, 5, 14, 12, 11, 15, 1,
        13, 6, 4, 9, 8, 15, 3, 0, 11, 1, 2, 12, 5, 10, 14, 7,
        1, 10, 13, 0, 6, 9, 8, 7, 4, 15, 14, 3, 11, 5, 2, 12,
        7, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15, // S4
        13, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9,
        10, 6, 9, 0, 12, 11, 7, 13, 15, 1, 3, 14, 5, 2, 8, 4,
        3, 15, 0, 6, 10, 1, 13, 8, 9, 4, 5, 11, 12, 7, 2, 14,
        2, 12, 4, 1, 7, 10, 11, 6, 8, 5, 3, 15, 13, 0, 14, 9, // S5
        14, 11, 2, 12, 4, 7, 13, 1, 5, 0, 15, 10, 3, 9, 8, 6,
        4, 2, 1, 11, 10, 13, 7, 8, 15, 9, 12, 5, 6, 3, 0, 14,
        11, 8, 12, 7, 1, 14, 2, 13, 6, 15, 0, 9, 10, 4, 5, 3,
        12, 1, 10, 15, 9, 2, 6, 8, 0, 13, 3, 4, 14, 7, 5, 11, // S6
        10, 15, 4, 2, 7, 12, 9, 5, 6, 1, 13, 14, 0, 11, 3, 8,
        9, 14, 15, 5, 2, 8, 12, 3, 7, 0, 4, 10, 1, 13, 11, 6,
        4, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13,
        4, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1, // S7
        13, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10, 14, 3, 5, 12, 2, 15, 8, 6,
        1, 4, 11, 13, 12, 3, 7, 14, 10, 15, 6, 8, 0, 5, 9, 2,
        6, 11, 13, 8, 1, 4, 10, 7, 9, 5, 0, 15, 14, 2, 3, 12,
        13, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7, // S8
        1, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4, 12, 5, 6, 11, 0, 14, 9, 2,
        7, 11, 4, 1, 9, 12, 14, 2, 0, 6, 10, 13, 15, 3, 5, 8,
        2, 1, 14, 7, 4, 10, 8, 13, 15, 12, 9, 0, 3, 5, 6, 11
    };
    //Матрица перестановок P, используемая после S-box преобразования.
    static final int[] P = {
        16, 7, 20, 21,
        29, 12, 28, 17,
        1, 15, 23, 26,
        5, 18, 31, 10,
        2, 8, 24, 14,
        32, 27, 3, 9,
        19, 13, 30, 6,
        22, 11, 4, 25
    };

    /**
     * Метод, который шифрует сообщение.
     * @param key Ключ.
     * @param message Сообщение.
     * @return Результат в байтах.
     */
    public byte[] encrypteMessage(byte[] key, byte[] message) {

        return cypher(key, message, true);
    }

    /**
     * Метод, который дешифрует сообщение.
     * @param key Ключ.
     * @param message Сообщение.
     * @return результат работы в байтах.
     */
    public byte[] decryptMessage(byte[] key, byte[] message) {

        return cypher(key, message, false);
    }

    /**
     * Базовый метод, отвечающий за шифрование/дешифрование.
     * @param keyInByte Ключ.
     * @param msgForEncryptionInByte Сообщение.
     * @param mode Шифрование/дешифрование.
     * @return Результат работы.
     */
    private byte[] cypher(byte[] keyInByte, byte[] msgForEncryptionInByte, boolean mode) {

        byte[] key = keyInByte;//Ключ.
        byte[] msg = msgForEncryptionInByte;//Сообщение.


        int keyLenghtInByte = key.length;
        int keyLenghtDefectInByte = keyLenghtInByte % 8;

        if (keyLenghtInByte > 0) {
            if (keyLenghtInByte < 8) {
                key = concatenateBits(key,
                        keyLenghtInByte * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE,
                        getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits((8 - keyLenghtDefectInByte) * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE),
                        (8 - keyLenghtDefectInByte) * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE);
                keyLenghtInByte = key.length;
                keyLenghtDefectInByte = 0;
            }
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Ключ не может быть пустым!");
        }

        int msgLenghtInByte = msg.length;
        int msgLenghtDefectInByte = msgLenghtInByte % 8;
        //Проверяем входное сообщение на то, что его длинна кратна 64 битам.
        //В противном случае расширяем сообщения пустыми данными,
        //так что бы его длинна была кратна 64 битам.
        if (msgLenghtInByte != 0) {
            if (msgLenghtDefectInByte != 0) {
                msg = concatenateBits(msg,
                        msgLenghtInByte * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE,
                        getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits((8 - msgLenghtDefectInByte) * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE),
                        (8 - msgLenghtDefectInByte) * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE);
                msgLenghtInByte = msg.length;//Запоминаем новый размер сообщения.
                msgLenghtDefectInByte = 0;
            }
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Сообщение не может быть пустым!");
        }



        //Создаем ключи для раундов шифрования.
        byte[][] roundsKeys = getKeysForRounds(key);

        int blockIndex, roundIndex;
        byte[] msgBlock, outputMsg, leftPartOfBlock, rightPartOfBlock, backUpOfRightPartOfBlock;
        outputMsg = getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(msgLenghtInByte * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE);

        for (blockIndex = 0; blockIndex < msgLenghtInByte; blockIndex += 8) {

            msgBlock = selectBits(msg, blockIndex * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE, MSG_BLOCK_LENGHT_IN_BITS);

            //Предварительная перестановка блока сообщения.
            msgBlock = matrixBitsSelection(msgBlock, INIT_MSG_BLOCK_PERMUTATION);

            leftPartOfBlock = selectBits(msgBlock, 0, 4 * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE);
            rightPartOfBlock = selectBits(msgBlock, 4 * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE, 4 * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE);

            for (roundIndex = 0; roundIndex < NUMBER_OF_ROUNDS; roundIndex++) {
                backUpOfRightPartOfBlock = rightPartOfBlock;
                //Расширение правого блока сообщения до 48 битов.
                rightPartOfBlock = matrixBitsSelection(rightPartOfBlock, EXPANSION_MATRIX);
                //XOR с ключом раунда.
                if (mode) {//Если true - то шифруем, иначе дешифруем сообщение.
                    rightPartOfBlock = xorBytesOfByteArray(rightPartOfBlock, roundsKeys[roundIndex]);
                } else {
                    rightPartOfBlock = xorBytesOfByteArray(rightPartOfBlock, roundsKeys[NUMBER_OF_ROUNDS - roundIndex - 1]);
                }
                //S-box преобразование.
                rightPartOfBlock = boxSubstitution(rightPartOfBlock);
                //Перестановка с матрицей P.
                rightPartOfBlock = matrixBitsSelection(rightPartOfBlock, P);
                //XOR между левой частью ключа и правой частью ключа после преобразований.
                rightPartOfBlock = xorBytesOfByteArray(leftPartOfBlock, rightPartOfBlock);
                //Левая часть ключа становиться равной правой части ключа на предыдущем шаге.
                leftPartOfBlock = backUpOfRightPartOfBlock;
            }

            //Соединение R16L16.
            msgBlock = concatenateBits(rightPartOfBlock, 32, leftPartOfBlock, 32);

            //Инверсная перестановка.
            msgBlock = matrixBitsSelection(msgBlock, INV_MSG_BLOCK_PERMUTATION);

            //Копируем зашифрованный блок в выходное сообщение.
            System.arraycopy(msgBlock, 0, outputMsg, blockIndex, 8);

        }


        return outputMsg;
    }

    /**
     * Метод, выполняющий S-box преобразование.
     * @param byteArray Входной массив байтов.
     * @return результат S-box преобразования.
     */
    private byte[] boxSubstitution(byte[] byteArray) {

        byte[] temp = new byte[4];
        byte block;

        int row, column, value;
        int fourthFirstBitsValues = 0;//Значение первых 4 битов после S-box преобразования.

        for (int index = 0; index < 8; index++) {
            block = (selectBits(byteArray, index * 6, 6))[0];
            row = 2 * ((block >> 7) & 0x0001) + ((block >> 2) & 0x0001);//1 бит и 6 бит. (по алгоритму, а не абсолютно)
            column = (block >> 3) & 0x000F;//2,3,4,5 биты. (по алгоритму, а не абсолютно)
            value = S_BOX[index * 64 + row * 16 + column];
            if ((index % 2) == 0) {//Запоминаем значения первых 4 битов.
                fourthFirstBitsValues = 16 * value;
            } else {//Сохраняем значение всех 8 битов после преобразования.
                temp[index / 2] = (byte) (fourthFirstBitsValues + value);
            }

        }

        return temp;
    }

    /**
     * Метод, который выполняет xor байтов двух байтовых массивов.
     *
     * @param firstArray Первый массив байтов.
     * @param secondArray Второй массив байтов.
     * @return Результирующий массив байтов.
     */
    private byte[] xorBytesOfByteArray(byte[] firstArray, byte[] secondArray) {
        int byteArrayLenght = firstArray.length;
        if (byteArrayLenght != secondArray.length) {
            throw new IllegalArgumentException("Размеры входных массивов различны!");
        }
        byte[] temp = new byte[byteArrayLenght];
        for (int i = 0; i < byteArrayLenght; i++) {
            temp[i] = (byte) (firstArray[i] ^ secondArray[i]);
        }
        return temp;
    }

    /**
     * Метод, отвечающий за выборку битов из массива байтов в соответствии с
     * матрицей выборки.
     *
     * @param byteArrayForSelection Массив байтов для перестановки.
     * @param selectionMatrix Матрица перестановок.
     * @return Результат перестанововк битов.
     */
    private byte[] matrixBitsSelection(byte[] byteArrayForSelection, int[] selectionMatrix) {
        int bitArrayLength = selectionMatrix.length;
        if (bitArrayLength < byteArrayForSelection.length) {
            throw new IllegalArgumentException("Размер массива байтов для выборки "
                    + "меньше матрицы выборки!");
        }
        byte[] byteArrayAfterSelection = getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(bitArrayLength);
        int newByteIndex, selectioIndex;
        int oldBitIndex, newBitIndex;
        byte oldByte, newByte;
        for (int i = 0; i < bitArrayLength; i++) {
            // -1 - для того, чтобы вести счет от 0 везде.
            selectioIndex = selectionMatrix[i] - 1;
            //Получаем значение байта, из которого копируем, а так же бит, который нам интересен.
            oldByte = byteArrayForSelection[selectioIndex / 8];
            oldBitIndex = selectioIndex % 8;
            //Вычисляем позицию, в которую будем копировать.
            newByteIndex = i / 8;
            newBitIndex = i % 8;
            //Записываем новое значение.
            byteArrayAfterSelection[newByteIndex] =
                    setBitToByte(byteArrayAfterSelection[newByteIndex], newBitIndex, getBitFromByte(oldByte, oldBitIndex));
        }
        return byteArrayAfterSelection;
    }

    /**
     * Метод, который на основе исходного ключа создает ключи для раундов.
     *
     * @param key Исходный ключ.
     * @return Матрица из ключей раундов.
     */
    private byte[][] getKeysForRounds(byte[] key) {
        //Начальная перестановка ключа.
        key = matrixBitsSelection(key, INIT_KEY_PERMUTATION);
        //Разбиваем ключь на две части.
        int halfKeyLenght = KEY_SIZE / 2;
        byte[] leftKeyPart = selectBits(key, 0, halfKeyLenght);
        byte[] rigthKeyPart = selectBits(key, halfKeyLenght, halfKeyLenght);
        //Создаем массив ключей для раундов.
        int numberOfRoundsKeys = NUMBER_OF_ROUNDS;
        byte[][] roundsKeys = new byte[numberOfRoundsKeys][];
        //Создаем все 16 ключей для каждого из раундов.
        for (int i = 0; i < numberOfRoundsKeys; i++) {
            leftKeyPart = shiftBitsToLeft(leftKeyPart, halfKeyLenght, KEY_SHIFT[i]);//Сдвиг левой части ключа.
            rigthKeyPart = shiftBitsToLeft(rigthKeyPart, halfKeyLenght, KEY_SHIFT[i]);//Сдвиг правой части ключа.
            roundsKeys[i] =
                    matrixBitsSelection(concatenateBits(leftKeyPart, halfKeyLenght, rigthKeyPart, halfKeyLenght),
                    INV_KEY_PERMUTATION);//Соединение левой и правой части ключа и их инверсная перестановка.
        }
        return roundsKeys;
    }

    /**
     * Метод, который соединяет два байтовых массива в один по заданному числу
     * битов из них.
     *
     * @param aByteArray Первый байтовый массив.
     * @param aNumberOfBits Число битов из первого байтового массива для
     * копирования.
     * @param bByteArray Второй байтовый массив.
     * @param bNumberOfBits Число битов из второго байтовго массива для
     * копирования.
     * @return Результат конкатенации.
     */
    private byte[] concatenateBits(byte[] aByteArray, int aNumberOfBits, byte[] bByteArray, int bNumberOfBits) {
        if ((aByteArray.length * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE) < (aNumberOfBits)) {
            throw new IllegalArgumentException("Число копируемых  битов больше размерности первого массива!");
        }
        if ((bByteArray.length * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE) < (bNumberOfBits)) {
            throw new IllegalArgumentException("Число копируемых  битов больше размерности второго массива!");
        }
        //Длина выходного массива байтов с битами.
        int numberOfBits = aNumberOfBits + bNumberOfBits;
        byte[] temp = getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(numberOfBits);
        int index, newByteIndex, newBitIndex, oldByteIndex, oldBitIndex, indexShift;
        //Добавляем в выходной массив данные из первого входного массива.
        for (index = 0; index < aNumberOfBits; index++) {
            //Байт и бит в байте в новом массиве.
            newByteIndex = index / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            newBitIndex = index % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Байт и бит в байте в исходном массиве.
            oldByteIndex = newByteIndex;
            oldBitIndex = newBitIndex;
            //Запоминаем значение.
            temp[newByteIndex] =
                    setBitToByte(temp[newByteIndex], newBitIndex, getBitFromByte(aByteArray[oldByteIndex], oldBitIndex));
        }
        //Добавляем в выходной массив данные из второго входного массива.
        for (index = 0; index < bNumberOfBits; index++) {
            //Смещение в битах в выходном массиве байтов.
            indexShift = index + aNumberOfBits;
            //Байт и бит в байте в выходном массиве.
            newByteIndex = indexShift / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            newBitIndex = indexShift % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Байт и бит в байте во втором входном массиве.
            oldByteIndex = index / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            oldBitIndex = index % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Запоминаем значение.
            temp[newByteIndex] =
                    setBitToByte(temp[newByteIndex], newBitIndex, getBitFromByte(bByteArray[oldByteIndex], oldBitIndex));
        }
        return temp;
    }

    /**
     * Метод, который позволяет получить биты из массива байт.
     *
     * @param byteArray Массив бит.
     * @param fromBit Первый бит, с которого будет производиться копированием.
     * Нумерация с нуля до семи..
     * @param numberOfBits Число копируемых битов.
     * @return Массив байтов в который скопированны биты.
     */
    private byte[] selectBits(byte[] byteArray, int fromBit, int numberOfBits) {
        if ((byteArray.length * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE) < (fromBit + numberOfBits)) {
            throw new IllegalArgumentException("Число выделяемых битов больше размерности массива!");
        }
        //Создаем новый массив байтов для хранения выделенных битов.
        byte[] temp = getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(numberOfBits);
        int index, newByteIndex, newBitIndex, copyByteIndex, copyBitIndex, copyShift;
        for (index = 0; index < numberOfBits; index++) {
            //Номер байта и бита в байте в новом массиве.
            newByteIndex = index / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            newBitIndex = index % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Положение бита в исходном массиве.
            copyShift = index + fromBit;
            //Байт и бит в байте в исходном массиве.
            copyByteIndex = copyShift / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            copyBitIndex = copyShift % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Запоминмаем новое значение.
            temp[newByteIndex] =
                    setBitToByte(temp[newByteIndex], newBitIndex, getBitFromByte(byteArray[copyByteIndex], copyBitIndex));
        }
        return temp;
    }

    /**
     * Метод, который осуществляет сдвиг массива на shiftStep величин в лево.
     * Сдвигается numberOfBitsForShift элементов массива. Сдвиг производится с 0
     * позиции исходного массива байтов.
     *
     * @param byteArrayWithBits Массив байтов.
     * @param numberOfBitsForShift Число битов в массиве байтов, которые будут
     * сдвинуты.
     * @param shiftStep Шаг сдвига.
     * @return Массив после сдвиг.
     */
    private byte[] shiftBitsToLeft(byte[] byteArrayWithBits, int numberOfBitsForShift, int shiftStep) {
        if ((byteArrayWithBits.length * NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE) < numberOfBitsForShift) {
            throw new IllegalArgumentException("Число смещаемых в лево битов больше размерности массива!");
        }
        //Создаем новый массив байтов для хранения выделенных битов.
        byte[] temp = getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(numberOfBitsForShift);
        int index, shiftIndex, realByteIndex, realBitIndex, shiftByteIndex, shiftBitIndex;
        for (index = 0; index < numberOfBitsForShift; index++) {
            //Номер байта и бита в новом массиве.
            realByteIndex = index / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            realBitIndex = index % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Номер бита при сдвиге.
            shiftIndex = index + shiftStep;
            if (shiftIndex >= numberOfBitsForShift) {
                shiftIndex = shiftIndex - numberOfBitsForShift;
            }
            //Номер байта и бита в исходном массиве для сдвига.
            shiftByteIndex = shiftIndex / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            shiftBitIndex = shiftIndex % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE;
            //Запоминмаем новое значение.
            temp[realByteIndex] =
                    setBitToByte(temp[realByteIndex], realBitIndex, getBitFromByte(byteArrayWithBits[shiftByteIndex], shiftBitIndex));
        }
        return temp;
    }

    /**
     * Метод, позволяющий получить значение бита по определенной позиции из
     * байта.
     *
     * @param byteValue Значение байта.
     * @param bitPosInByte Позиция бита. Начинаеся с 0. Т.е. допустимая позиция
     * : 0,1,2,3,4,5,6,7.
     * @return Значение бита в байте по заданной позиции.
     */
    private int getBitFromByte(byte byteValue, int bitPosInByte) {
        if ((bitPosInByte < 0) || (bitPosInByte > 7)) {
            throw new IllegalArgumentException("Значение позиции бита не может выходить за рамки промежутка [0,7].");
        }
        int bitValue = (byteValue >> (NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE - (bitPosInByte + 1))) & 0x0001;
        return bitValue;
    }

    /**
     * Метод, который позволяет заменить в байте значение бита по позиции.
     *
     * @param oldByteValue Старое значение байта.
     * @param bitPosInByte Позиция нового бита в байте.
     * @param value Значение бита в байте.
     * @return Новое значение байта.
     */
    private byte setBitToByte(byte oldByteValue, int bitPosInByte, int value) {
        if ((bitPosInByte < 0) || (bitPosInByte > 7)) {
            throw new IllegalArgumentException("Значение позиции бита не может выходить за рамки промежутка [ 0,7 ].");
        }
        if ((value < 0) || (value > 1)) {
            throw new IllegalArgumentException("Значение бита должно быть 0 или 1.");
        }
        oldByteValue = (byte) (((0xFF7F >> bitPosInByte) & oldByteValue) & 0x00FF);
        byte newByteValue = (byte) ((value << (NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE - (bitPosInByte + 1))) | oldByteValue);
        return newByteValue;
    }

    /**
     * Метод, который создает проиницилизированный нулями массив байтов для
     * хранения заданного числа битов
     *
     * @param numberOfBits Число битов
     * @return Массив байтов.
     */
    private byte[] getZeroInitializedByteArrayForNumberOfBits(int numberOfBits) {
        int byteArrayLenght = numberOfBits / NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE + (numberOfBits % NUMBER_OF_BITS_IN_BYTE != 0 ? 1 : 0);;
        byte[] temp = new byte[byteArrayLenght];
        for (int i = 0; i < byteArrayLenght; i++) {
            temp[i] = 0;
        }
        return temp;
    }
    //---------------------------------------------- Методы для вывода данных в консоль ---------------------------------------------------- \\
//
//    /**
//     * Распечатка массива байтов в консоль в бинарном формате.
//     *
//     * @param byteArray Массив байтов.
//     */
//    public void printByteArrayInBitsFormat(byte[] byteArray) {
//        int length = byteArray.length;
////        System.out.println("Number of bytes = " + length + ".");
//
//        for (int i = 1; i <= 64; i++) {
//            System.out.print(i + " ");
//            if ((i != 0) && ((i) % 8 == 0)) {
//                System.out.print(" | ");
//            }
//        }
//        System.out.println();
//        int bitNumber = 1;
//        for (int i = 0; i < length; i++) {
//            StringBuilder bitsString = new StringBuilder();
//
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x80) >> 7)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber)); //1 бит ( с права на лево)
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x40) >> 6)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber)); //2 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x20) >> 5)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber)); //3 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x10) >> 4)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber)); //4 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x8) >> 3)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber));  //5 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x4) >> 2)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber));  //6 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x2) >> 1)).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber));  //7 бит
//            bitNumber++;
//            bitsString.append(((byteArray[i] & 0x1))).append(getSpacesForNumberLenght(bitNumber));       //8 бит
//            bitNumber++;
//            System.out.print(bitsString.toString() + " | ");
//        }
//        System.out.println();
//    }
//
//    private String getSpacesForNumberLenght(int number) {
//        String temp = "";
//        int length = (new Integer(number)).toString().length();
//        for (int i = 0; i < length; i++) {
//            temp = temp + " ";
//        }
//        return temp;
//    }
//
//    /**
//     * Распечатка массива байтов в консоль.
//     *
//     * @param byteArray Массив байтов.
//     */
//    public void printByteArray(byte[] byteArray) {
//        int length = byteArray.length;
//        System.out.println("Number of bytes = " + length + ".");
//        for (int i = 0; i < length; i++) {
//            System.out.print(byteArray[i] + " ");
//        }
//        System.out.println();
//    }
//

}
